render.h

   1 /*
   2 Copyright (C) 1996-1997 Id Software, Inc.
   3
   4 This program is free software; you can redistribute it and/or
   5 modify it under the terms of the GNU General Public License
   6 as published by the Free Software Foundation; either version 2
   7 of the License, or (at your option) any later version.
   8
   9 This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
  12
  13 See the GNU General Public License for more details.
  14
  15 You should have received a copy of the GNU General Public License
  16 along with this program; if not, write to the Free Software
  17 Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
  18
  19 */
  20
  21 #ifndef RENDER_H
  22 #define RENDER_H
  23
  24 #include "svbsp.h"
  25
  26 typedef enum gl20_texunit_e
  27 {
  28         // postprocess shaders, and generic shaders:
  29         GL20TU_FIRST = 0,
  30         GL20TU_SECOND = 1,
  31         GL20TU_GAMMARAMPS = 2,
  32         // standard material properties
  33         GL20TU_NORMAL = 0,
  34         GL20TU_COLOR = 1,
  35         GL20TU_GLOSS = 2,
  36         GL20TU_GLOW = 3,
  37         // material properties for a second material
  38         GL20TU_SECONDARY_NORMAL = 4,
  39         GL20TU_SECONDARY_COLOR = 5,
  40         GL20TU_SECONDARY_GLOSS = 6,
  41         GL20TU_SECONDARY_GLOW = 7,
  42         // material properties for a colormapped material
  43         // conflicts with secondary material
  44         GL20TU_PANTS = 4,
  45         GL20TU_SHIRT = 7,
  46         // fog fade in the distance
  47         GL20TU_FOGMASK = 8,
  48         // compiled ambient lightmap and deluxemap
  49         GL20TU_LIGHTMAP = 9,
  50         GL20TU_DELUXEMAP = 10,
  51         // refraction, used by water shaders
  52         GL20TU_REFRACTION = 3,
  53         // reflection, used by water shaders, also with normal material rendering
  54         // conflicts with secondary material
  55         GL20TU_REFLECTION = 7,
  56         // rtlight attenuation (distance fade) and cubemap filter (projection texturing)
  57         // conflicts with lightmap/deluxemap
  58         GL20TU_ATTENUATION = 9,
  59         GL20TU_CUBE = 10,
  60         GL20TU_SHADOWMAP2D = 15,
  61         GL20TU_CUBEPROJECTION = 12,
  62         // rtlight prepass data (screenspace depth and normalmap)
  63 //      GL20TU_UNUSED1 = 13,
  64         GL20TU_SCREENNORMALMAP = 14,
  65         // lightmap prepass data (screenspace diffuse and specular from lights)
  66         GL20TU_SCREENDIFFUSE = 11,
  67         GL20TU_SCREENSPECULAR = 12,
  68         // fake reflections
  69         GL20TU_REFLECTMASK = 5,
  70         GL20TU_REFLECTCUBE = 6,
  71         GL20TU_FOGHEIGHTTEXTURE = 14
  72 }
  73 gl20_texunit;
  74
  75 typedef enum glsl_attrib_e
  76 {
  77         GLSLATTRIB_POSITION = 0,
  78         GLSLATTRIB_COLOR = 1,
  79         GLSLATTRIB_TEXCOORD0 = 2,
  80         GLSLATTRIB_TEXCOORD1 = 3,
  81         GLSLATTRIB_TEXCOORD2 = 4,
  82         GLSLATTRIB_TEXCOORD3 = 5,
  83         GLSLATTRIB_TEXCOORD4 = 6,
  84         GLSLATTRIB_TEXCOORD5 = 7,
  85         GLSLATTRIB_TEXCOORD6 = 8,
  86         GLSLATTRIB_TEXCOORD7 = 9,
  87 }
  88 glsl_attrib;
  89
  90 typedef enum shaderlanguage_e
  91 {
  92         SHADERLANGUAGE_GLSL,
  93         SHADERLANGUAGE_COUNT
  94 }
  95 shaderlanguage_t;
  96
  97 // this enum selects which of the glslshadermodeinfo entries should be used
  98 typedef enum shadermode_e
  99 {
 100         SHADERMODE_GENERIC, ///< (particles/HUD/etc) vertex color, optionally multiplied by one texture
 101         SHADERMODE_POSTPROCESS, ///< postprocessing shader (r_glsl_postprocess)
 102         SHADERMODE_DEPTH_OR_SHADOW, ///< (depthfirst/shadows) vertex shader only
 103         SHADERMODE_FLATCOLOR, ///< (lightmap) modulate texture by uniform color (q1bsp, q3bsp)
 104         SHADERMODE_VERTEXCOLOR, ///< (lightmap) modulate texture by vertex colors (q3bsp)
 105         SHADERMODE_LIGHTMAP, ///< (lightmap) modulate texture by lightmap texture (q1bsp, q3bsp)
 106         SHADERMODE_FAKELIGHT, ///< (fakelight) modulate texture by "fake" lighting (no lightmaps, no nothing)
 107         SHADERMODE_LIGHTDIRECTIONMAP_MODELSPACE, ///< (lightmap) use directional pixel shading from texture containing modelspace light directions (q3bsp deluxemap)
 108         SHADERMODE_LIGHTDIRECTIONMAP_TANGENTSPACE, ///< (lightmap) use directional pixel shading from texture containing tangentspace light directions (q1bsp deluxemap)
 109         SHADERMODE_LIGHTDIRECTIONMAP_FORCED_LIGHTMAP, // forced deluxemapping for lightmapped surfaces
 110         SHADERMODE_LIGHTDIRECTIONMAP_FORCED_VERTEXCOLOR, // forced deluxemapping for vertexlit surfaces
 111         SHADERMODE_LIGHTDIRECTION, ///< (lightmap) use directional pixel shading from fixed light direction (q3bsp)
 112         SHADERMODE_LIGHTSOURCE, ///< (lightsource) use directional pixel shading from light source (rtlight)
 113         SHADERMODE_REFRACTION, ///< refract background (the material is rendered normally after this pass)
 114         SHADERMODE_WATER, ///< refract background and reflection (the material is rendered normally after this pass)
 115         SHADERMODE_DEFERREDGEOMETRY, ///< (deferred) render material properties to screenspace geometry buffers
 116         SHADERMODE_DEFERREDLIGHTSOURCE, ///< (deferred) use directional pixel shading from light source (rtlight) on screenspace geometry buffers
 117         SHADERMODE_COUNT
 118 }
 119 shadermode_t;
 120
 121 typedef enum shaderpermutation_e
 122 {
 123         SHADERPERMUTATION_DIFFUSE = 1<<0, ///< (lightsource) whether to use directional shading
 124         SHADERPERMUTATION_VERTEXTEXTUREBLEND = 1<<1, ///< indicates this is a two-layer material blend based on vertex alpha (q3bsp)
 125         SHADERPERMUTATION_VIEWTINT = 1<<2, ///< view tint (postprocessing only), use vertex colors (generic only)
 126         SHADERPERMUTATION_COLORMAPPING = 1<<3, ///< indicates this is a colormapped skin
 127         SHADERPERMUTATION_SATURATION = 1<<4, ///< saturation (postprocessing only)
 128         SHADERPERMUTATION_FOGINSIDE = 1<<5, ///< tint the color by fog color or black if using additive blend mode
 129         SHADERPERMUTATION_FOGOUTSIDE = 1<<6, ///< tint the color by fog color or black if using additive blend mode
 130         SHADERPERMUTATION_FOGHEIGHTTEXTURE = 1<<7, ///< fog color and density determined by texture mapped on vertical axis
 131         SHADERPERMUTATION_FOGALPHAHACK = 1<<8, ///< fog color and density determined by texture mapped on vertical axis
 132         SHADERPERMUTATION_GAMMARAMPS = 1<<9, ///< gamma (postprocessing only)
 133         SHADERPERMUTATION_CUBEFILTER = 1<<10, ///< (lightsource) use cubemap light filter
 134         SHADERPERMUTATION_GLOW = 1<<11, ///< (lightmap) blend in an additive glow texture
 135         SHADERPERMUTATION_BLOOM = 1<<12, ///< bloom (postprocessing only)
 136         SHADERPERMUTATION_SPECULAR = 1<<13, ///< (lightsource or deluxemapping) render specular effects
 137         SHADERPERMUTATION_POSTPROCESSING = 1<<14, ///< user defined postprocessing (postprocessing only)
 138         SHADERPERMUTATION_REFLECTION = 1<<15, ///< normalmap-perturbed reflection of the scene infront of the surface, preformed as an overlay on the surface
 139         SHADERPERMUTATION_OFFSETMAPPING = 1<<16, ///< adjust texcoords to roughly simulate a displacement mapped surface
 140         SHADERPERMUTATION_OFFSETMAPPING_RELIEFMAPPING = 1<<17, ///< adjust texcoords to accurately simulate a displacement mapped surface (requires OFFSETMAPPING to also be set!)
 141         SHADERPERMUTATION_SHADOWMAP2D = 1<<18, ///< (lightsource) use shadowmap texture as light filter
 142         SHADERPERMUTATION_SHADOWMAPVSDCT = 1<<19, ///< (lightsource) use virtual shadow depth cube texture for shadowmap indexing
 143         SHADERPERMUTATION_SHADOWMAPORTHO = 1<<20, ///< (lightsource) use orthographic shadowmap projection
 144         SHADERPERMUTATION_DEFERREDLIGHTMAP = 1<<21, ///< (lightmap) read Texture_ScreenDiffuse/Specular textures and add them on top of lightmapping
 145         SHADERPERMUTATION_ALPHAKILL = 1<<22, ///< (deferredgeometry) discard pixel if diffuse texture alpha below 0.5, (generic) apply global alpha
 146         SHADERPERMUTATION_REFLECTCUBE = 1<<23, ///< fake reflections using global cubemap (not HDRI light probe)
 147         SHADERPERMUTATION_NORMALMAPSCROLLBLEND = 1<<24, ///< (water) counter-direction normalmaps scrolling
 148         SHADERPERMUTATION_BOUNCEGRID = 1<<25, ///< (lightmap) use Texture_BounceGrid as an additional source of ambient light
 149         SHADERPERMUTATION_BOUNCEGRIDDIRECTIONAL = 1<<26, ///< (lightmap) use 16-component pixels in bouncegrid texture for directional lighting rather than standard 4-component
 150         SHADERPERMUTATION_TRIPPY = 1<<27, ///< use trippy vertex shader effect
 151         SHADERPERMUTATION_DEPTHRGB = 1<<28, ///< read/write depth values in RGB color coded format for older hardware without depth samplers
 152         SHADERPERMUTATION_ALPHAGEN_VERTEX = 1<<29, ///< alphaGen vertex
 153         SHADERPERMUTATION_SKELETAL = 1<<30, ///< (skeletal models) use skeletal matrices to deform vertices (gpu-skinning)
 154         SHADERPERMUTATION_OCCLUDE = 1<<31, ///< use occlusion buffer for corona
 155         SHADERPERMUTATION_COUNT = 32 ///< size of shaderpermutationinfo array
 156 }
 157 shaderpermutation_t;
 158
 159 // 1.0f / N table
 160 extern float ixtable[4096];
 161
 162 // fog stuff
 163 void FOG_clear(void);
 164
 165 // sky stuff
 166 extern cvar_t r_sky;
 167 extern cvar_t r_skyscroll1;
 168 extern cvar_t r_skyscroll2;
 169 extern cvar_t r_sky_scissor;
 170 extern cvar_t r_q3bsp_renderskydepth;
 171 extern int skyrenderlater, skyrendermasked;
 172 extern int skyscissor[4];
 173 int R_SetSkyBox(const char *sky);
 174 void R_SkyStartFrame(void);
 175 void R_Sky(void);
 176 void R_ResetSkyBox(void);
 177
 178 // SHOWLMP stuff (Nehahra)
 179 void SHOWLMP_decodehide(void);
 180 void SHOWLMP_decodeshow(void);
 181 void SHOWLMP_drawall(void);
 182
 183 // render profiling stuff
 184 extern int r_timereport_active;
 185
 186 // lighting stuff
 187 extern cvar_t r_ambient;
 188 extern cvar_t gl_flashblend;
 189
 190 // vis stuff
 191 extern cvar_t r_novis;
 192
 193 extern cvar_t r_trippy;
 194 extern cvar_t r_fxaa;
 195
 196 extern cvar_t r_lerpsprites;
 197 extern cvar_t r_lerpmodels;
 198 extern cvar_t r_lerplightstyles;
 199 extern cvar_t r_waterscroll;
 200
 201 extern cvar_t developer_texturelogging;
 202
 203 // shadow volume bsp struct with automatically growing nodes buffer
 204 extern svbsp_t r_svbsp;
 205
 206 typedef struct rmesh_s
 207 {
 208         // vertices of this mesh
 209         int maxvertices;
 210         int numvertices;
 211         float *vertex3f;
 212         float *svector3f;
 213         float *tvector3f;
 214         float *normal3f;
 215         float *texcoord2f;
 216         float *texcoordlightmap2f;
 217         float *color4f;
 218         // triangles of this mesh
 219         int maxtriangles;
 220         int numtriangles;
 221         int *element3i;
 222         int *neighbor3i;
 223         // snapping epsilon
 224         float epsilon2;
 225 }
 226 rmesh_t;
 227
 228 // useful functions for rendering
 229 void R_ModulateColors(float *in, float *out, int verts, float r, float g, float b);
 230 void R_FillColors(float *out, int verts, float r, float g, float b, float a);
 231 void R_Mesh_AddPolygon3f(rmesh_t *mesh, int numvertices, float *vertex3f);
 232 void R_Mesh_AddBrushMeshFromPlanes(rmesh_t *mesh, int numplanes, mplane_t *planes);
 233
 234 #define TOP_RANGE               16                      // soldier uniform colors
 235 #define BOTTOM_RANGE    96
 236
 237 //=============================================================================
 238
 239 extern cvar_t r_nearclip;
 240
 241 // forces all rendering to draw triangle outlines
 242 extern cvar_t r_showoverdraw;
 243 extern cvar_t r_showtris;
 244 extern cvar_t r_shownormals;
 245 extern cvar_t r_showlighting;
 246 extern cvar_t r_showshadowvolumes;
 247 extern cvar_t r_showcollisionbrushes;
 248 extern cvar_t r_showcollisionbrushes_polygonfactor;
 249 extern cvar_t r_showcollisionbrushes_polygonoffset;
 250 extern cvar_t r_showdisabledepthtest;
 251
 252 extern cvar_t r_drawentities;
 253 extern cvar_t r_draw2d;
 254 extern qboolean r_draw2d_force;
 255 extern cvar_t r_drawviewmodel;
 256 extern cvar_t r_drawworld;
 257 extern cvar_t r_speeds;
 258 extern cvar_t r_fullbright;
 259 extern cvar_t r_wateralpha;
 260 extern cvar_t r_dynamic;
 261
 262 void R_UpdateVariables(void); // must call after setting up most of r_refdef, but before calling R_RenderView
 263 void R_RenderView(int fbo, rtexture_t *depthtexture, rtexture_t *colortexture, int x, int y, int width, int height); // must set r_refdef and call R_UpdateVariables and CL_UpdateEntityShading first
 264 void R_RenderView_UpdateViewVectors(void); // just updates r_refdef.view.{forward,left,up,origin,right,inverse_matrix}
 265
 266 typedef enum r_refdef_scene_type_s {
 267         RST_CLIENT,
 268         RST_MENU,
 269         RST_COUNT
 270 } r_refdef_scene_type_t;
 271
 272 void R_SelectScene( r_refdef_scene_type_t scenetype );
 273 r_refdef_scene_t * R_GetScenePointer( r_refdef_scene_type_t scenetype );
 274
 275 void R_SkinFrame_PrepareForPurge(void);
 276 void R_SkinFrame_MarkUsed(skinframe_t *skinframe);
 277 void R_SkinFrame_PurgeSkinFrame(skinframe_t *skinframe);
 278 void R_SkinFrame_Purge(void);
 279 // set last to NULL to start from the beginning
 280 skinframe_t *R_SkinFrame_FindNextByName( skinframe_t *last, const char *name );
 281 skinframe_t *R_SkinFrame_Find(const char *name, int textureflags, int comparewidth, int compareheight, int comparecrc, qboolean add);
 282 skinframe_t *R_SkinFrame_LoadExternal(const char *name, int textureflags, qboolean complain, qboolean fallbacknotexture);
 283 skinframe_t *R_SkinFrame_LoadInternalBGRA(const char *name, int textureflags, const unsigned char *skindata, int width, int height, qboolean sRGB);
 284 skinframe_t *R_SkinFrame_LoadInternalQuake(const char *name, int textureflags, int loadpantsandshirt, int loadglowtexture, const unsigned char *skindata, int width, int height);
 285 skinframe_t *R_SkinFrame_LoadInternal8bit(const char *name, int textureflags, const unsigned char *skindata, int width, int height, const unsigned int *palette, const unsigned int *alphapalette);
 286 skinframe_t *R_SkinFrame_LoadMissing(void);
 287 skinframe_t *R_SkinFrame_LoadNoTexture(void);
 288 skinframe_t *R_SkinFrame_LoadInternalUsingTexture(const char *name, int textureflags, rtexture_t *tex, int width, int height, qboolean sRGB);
 289
 290 rtexture_t *R_GetCubemap(const char *basename);
 291
 292 void R_View_WorldVisibility(qboolean forcenovis);
 293 void R_DrawDecals(void);
 294 void R_DrawParticles(void);
 295 void R_DrawExplosions(void);
 296
 297 #define gl_solid_format 3
 298 #define gl_alpha_format 4
 299
 300 int R_CullBox(const vec3_t mins, const vec3_t maxs);
 301 int R_CullBoxCustomPlanes(const vec3_t mins, const vec3_t maxs, int numplanes, const mplane_t *planes);
 302 qboolean R_CanSeeBox(int numsamples, vec_t eyejitter, vec_t entboxenlarge, vec_t entboxexpand, vec_t pad, vec3_t eye, vec3_t entboxmins, vec3_t entboxmaxs);
 303
 304 #include "r_modules.h"
 305
 306 #include "meshqueue.h"
 307
 308 /// free all R_FrameData memory
 309 void R_FrameData_Reset(void);
 310 /// prepare for a new frame, recycles old buffers if a resize occurred previously
 311 void R_FrameData_NewFrame(void);
 312 /// allocate some temporary memory for your purposes
 313 void *R_FrameData_Alloc(size_t size);
 314 /// allocate some temporary memory and copy this data into it
 315 void *R_FrameData_Store(size_t size, void *data);
 316 /// set a marker that allows you to discard the following temporary memory allocations
 317 void R_FrameData_SetMark(void);
 318 /// discard recent memory allocations (rewind to marker)
 319 void R_FrameData_ReturnToMark(void);
 320
 321 /// enum of the various types of hardware buffer object used in rendering
 322 /// note that the r_buffermegs[] array must be maintained to match this
 323 typedef enum r_bufferdata_type_e
 324 {
 325         R_BUFFERDATA_VERTEX, /// vertex buffer
 326         R_BUFFERDATA_INDEX16, /// index buffer - 16bit (because D3D cares)
 327         R_BUFFERDATA_INDEX32, /// index buffer - 32bit (because D3D cares)
 328         R_BUFFERDATA_UNIFORM, /// uniform buffer
 329         R_BUFFERDATA_COUNT /// how many kinds of buffer we have
 330 }
 331 r_bufferdata_type_t;
 332
 333 /// free all dynamic vertex/index/uniform buffers
 334 void R_BufferData_Reset(void);
 335 /// begin a new frame (recycle old buffers)
 336 void R_BufferData_NewFrame(void);
 337 /// request space in a vertex/index/uniform buffer for the chosen data, returns the buffer pointer and offset, always successful
 338 r_meshbuffer_t *R_BufferData_Store(size_t size, const void *data, r_bufferdata_type_t type, int *returnbufferoffset);
 339
 340 /// free all R_AnimCache memory
 341 void R_AnimCache_Free(void);
 342 /// clear the animcache pointers on all known render entities
 343 void R_AnimCache_ClearCache(void);
 344 /// get the skeletal data or cached animated mesh data for an entity (optionally with normals and tangents)
 345 qboolean R_AnimCache_GetEntity(entity_render_t *ent, qboolean wantnormals, qboolean wanttangents);
 346 /// generate animcache data for all entities marked visible
 347 void R_AnimCache_CacheVisibleEntities(void);
 348
 349 #include "r_lerpanim.h"
 350
 351 extern cvar_t r_render;
 352 extern cvar_t r_renderview;
 353 extern cvar_t r_waterwarp;
 354
 355 extern cvar_t r_textureunits;
 356
 357 extern cvar_t r_glsl_offsetmapping;
 358 extern cvar_t r_glsl_offsetmapping_reliefmapping;
 359 extern cvar_t r_glsl_offsetmapping_scale;
 360 extern cvar_t r_glsl_offsetmapping_lod;
 361 extern cvar_t r_glsl_offsetmapping_lod_distance;
 362 extern cvar_t r_glsl_deluxemapping;
 363
 364 extern cvar_t gl_polyblend;
 365 extern cvar_t gl_dither;
 366
 367 extern cvar_t cl_deathfade;
 368
 369 extern cvar_t r_smoothnormals_areaweighting;
 370
 371 extern cvar_t r_test;
 372
 373 #include "gl_backend.h"
 374
 375 extern rtexture_t *r_texture_blanknormalmap;
 376 extern rtexture_t *r_texture_white;
 377 extern rtexture_t *r_texture_grey128;
 378 extern rtexture_t *r_texture_black;
 379 extern rtexture_t *r_texture_notexture;
 380 extern rtexture_t *r_texture_whitecube;
 381 extern rtexture_t *r_texture_normalizationcube;
 382 extern rtexture_t *r_texture_fogattenuation;
 383 extern rtexture_t *r_texture_fogheighttexture;
 384
 385 extern unsigned int r_queries[MAX_OCCLUSION_QUERIES];
 386 extern unsigned int r_numqueries;
 387 extern unsigned int r_maxqueries;
 388
 389 void R_TimeReport(const char *name);
 390
 391 // r_stain
 392 void R_Stain(const vec3_t origin, float radius, int cr1, int cg1, int cb1, int ca1, int cr2, int cg2, int cb2, int ca2);
 393
 394 void R_CalcBeam_Vertex3f(float *vert, const float *org1, const float *org2, float width);
 395 void R_CalcSprite_Vertex3f(float *vertex3f, const float *origin, const float *left, const float *up, float scalex1, float scalex2, float scaley1, float scaley2);
 396
 397 extern mempool_t *r_main_mempool;
 398
 399 typedef struct rsurfacestate_s
 400 {
 401         // current model array pointers
 402         // these may point to processing buffers if model is animated,
 403         // otherwise they point to static data.
 404         // these are not directly used for rendering, they are just another level
 405         // of processing
 406         //
 407         // these either point at array_model* buffers (if the model is animated)
 408         // or the model->surfmesh.data_* buffers (if the model is not animated)
 409         //
 410         // these are only set when an entity render begins, they do not change on
 411         // a per surface basis.
 412         //
 413         // this indicates the model* arrays are pointed at array_model* buffers
 414         // (in other words, the model has been animated in software)
 415         qboolean                    forcecurrenttextureupdate; // set for RSurf_ActiveCustomEntity to force R_GetCurrentTexture to recalculate the texture parameters (such as entity alpha)
 416         qboolean                    modelgeneratedvertex;
 417         // skeletal animation can be done by entity (animcache) or per batch,
 418         // batch may be non-skeletal even if entity is skeletal, indicating that
 419         // the dynamicvertex code path had to apply skeletal manually for a case
 420         // where gpu-skinning is not possible, for this reason batch has its own
 421         // variables
 422         int                         entityskeletalnumtransforms; // how many transforms are used for this mesh
 423         float                      *entityskeletaltransform3x4; // use gpu-skinning shader on this mesh
 424         const r_meshbuffer_t       *entityskeletaltransform3x4buffer; // uniform buffer
 425         int                         entityskeletaltransform3x4offset;
 426         int                         entityskeletaltransform3x4size;
 427         float                      *modelvertex3f;
 428         const r_meshbuffer_t       *modelvertex3f_vertexbuffer;
 429         int                         modelvertex3f_bufferoffset;
 430         float                      *modelsvector3f;
 431         const r_meshbuffer_t       *modelsvector3f_vertexbuffer;
 432         int                         modelsvector3f_bufferoffset;
 433         float                      *modeltvector3f;
 434         const r_meshbuffer_t       *modeltvector3f_vertexbuffer;
 435         int                         modeltvector3f_bufferoffset;
 436         float                      *modelnormal3f;
 437         const r_meshbuffer_t       *modelnormal3f_vertexbuffer;
 438         int                         modelnormal3f_bufferoffset;
 439         float                      *modellightmapcolor4f;
 440         const r_meshbuffer_t       *modellightmapcolor4f_vertexbuffer;
 441         int                         modellightmapcolor4f_bufferoffset;
 442         float                      *modeltexcoordtexture2f;
 443         const r_meshbuffer_t       *modeltexcoordtexture2f_vertexbuffer;
 444         int                         modeltexcoordtexture2f_bufferoffset;
 445         float                      *modeltexcoordlightmap2f;
 446         const r_meshbuffer_t       *modeltexcoordlightmap2f_vertexbuffer;
 447         int                         modeltexcoordlightmap2f_bufferoffset;
 448         unsigned char              *modelskeletalindex4ub;
 449         const r_meshbuffer_t       *modelskeletalindex4ub_vertexbuffer;
 450         int                         modelskeletalindex4ub_bufferoffset;
 451         unsigned char              *modelskeletalweight4ub;
 452         const r_meshbuffer_t       *modelskeletalweight4ub_vertexbuffer;
 453         int                         modelskeletalweight4ub_bufferoffset;
 454         r_vertexmesh_t             *modelvertexmesh;
 455         const r_meshbuffer_t       *modelvertexmesh_vertexbuffer;
 456         int                         modelvertexmesh_bufferoffset;
 457         int                        *modelelement3i;
 458         const r_meshbuffer_t       *modelelement3i_indexbuffer;
 459         int                         modelelement3i_bufferoffset;
 460         unsigned short             *modelelement3s;
 461         const r_meshbuffer_t       *modelelement3s_indexbuffer;
 462         int                         modelelement3s_bufferoffset;
 463         int                        *modellightmapoffsets;
 464         int                         modelnumvertices;
 465         int                         modelnumtriangles;
 466         const msurface_t           *modelsurfaces;
 467         // current rendering array pointers
 468         // these may point to any of several different buffers depending on how
 469         // much processing was needed to prepare this model for rendering
 470         // these usually equal the model* pointers, they only differ if
 471         // deformvertexes is used in a q3 shader, and consequently these can
 472         // change on a per-surface basis (according to rsurface.texture)
 473         qboolean                    batchgeneratedvertex;
 474         qboolean                    batchmultidraw;
 475         int                         batchmultidrawnumsurfaces;
 476         const msurface_t          **batchmultidrawsurfacelist;
 477         int                         batchfirstvertex;
 478         int                         batchnumvertices;
 479         int                         batchfirsttriangle;
 480         int                         batchnumtriangles;
 481         r_vertexmesh_t             *batchvertexmesh;
 482         const r_meshbuffer_t       *batchvertexmesh_vertexbuffer;
 483         int                         batchvertexmesh_bufferoffset;
 484         float                      *batchvertex3f;
 485         const r_meshbuffer_t       *batchvertex3f_vertexbuffer;
 486         int                         batchvertex3f_bufferoffset;
 487         float                      *batchsvector3f;
 488         const r_meshbuffer_t       *batchsvector3f_vertexbuffer;
 489         int                         batchsvector3f_bufferoffset;
 490         float                      *batchtvector3f;
 491         const r_meshbuffer_t       *batchtvector3f_vertexbuffer;
 492         int                         batchtvector3f_bufferoffset;
 493         float                      *batchnormal3f;
 494         const r_meshbuffer_t       *batchnormal3f_vertexbuffer;
 495         int                         batchnormal3f_bufferoffset;
 496         float                      *batchlightmapcolor4f;
 497         const r_meshbuffer_t       *batchlightmapcolor4f_vertexbuffer;
 498         int                         batchlightmapcolor4f_bufferoffset;
 499         float                      *batchtexcoordtexture2f;
 500         const r_meshbuffer_t       *batchtexcoordtexture2f_vertexbuffer;
 501         int                         batchtexcoordtexture2f_bufferoffset;
 502         float                      *batchtexcoordlightmap2f;
 503         const r_meshbuffer_t       *batchtexcoordlightmap2f_vertexbuffer;
 504         int                         batchtexcoordlightmap2f_bufferoffset;
 505         unsigned char              *batchskeletalindex4ub;
 506         const r_meshbuffer_t       *batchskeletalindex4ub_vertexbuffer;
 507         int                         batchskeletalindex4ub_bufferoffset;
 508         unsigned char              *batchskeletalweight4ub;
 509         const r_meshbuffer_t       *batchskeletalweight4ub_vertexbuffer;
 510         int                         batchskeletalweight4ub_bufferoffset;
 511         int                        *batchelement3i;
 512         const r_meshbuffer_t       *batchelement3i_indexbuffer;
 513         int                         batchelement3i_bufferoffset;
 514         unsigned short             *batchelement3s;
 515         const r_meshbuffer_t       *batchelement3s_indexbuffer;
 516         int                         batchelement3s_bufferoffset;
 517         int                         batchskeletalnumtransforms;
 518         float                      *batchskeletaltransform3x4;
 519         const r_meshbuffer_t       *batchskeletaltransform3x4buffer; // uniform buffer
 520         int                         batchskeletaltransform3x4offset;
 521         int                         batchskeletaltransform3x4size;
 522
 523         // some important fields from the entity
 524         int ent_skinnum;
 525         int ent_qwskin;
 526         int ent_flags;
 527         int ent_alttextures; // used by q1bsp animated textures (pressed buttons)
 528         double shadertime; // r_refdef.scene.time - ent->shadertime
 529         // transform matrices to render this entity and effects on this entity
 530         matrix4x4_t matrix;
 531         matrix4x4_t inversematrix;
 532         // scale factors for transforming lengths into/out of entity space
 533         float matrixscale;
 534         float inversematrixscale;
 535         // animation blending state from entity
 536         frameblend_t frameblend[MAX_FRAMEBLENDS];
 537         skeleton_t *skeleton;
 538         // view location in model space
 539         vec3_t localvieworigin;
 540         // polygon offset data for submodels
 541         float basepolygonfactor;
 542         float basepolygonoffset;
 543         // current textures in batching code
 544         texture_t *texture;
 545         rtexture_t *lightmaptexture;
 546         rtexture_t *deluxemaptexture;
 547         // whether lightmapping is active on this batch
 548         // (otherwise vertex colored)
 549         qboolean uselightmaptexture;
 550         // fog plane in model space for direct application to vertices
 551         float fograngerecip;
 552         float fogmasktabledistmultiplier;
 553         float fogplane[4];
 554         float fogheightfade;
 555         float fogplaneviewdist;
 556
 557         // rtlight rendering
 558         // light currently being rendered
 559         const rtlight_t *rtlight;
 560
 561         // this is the location of the light in entity space
 562         vec3_t entitylightorigin;
 563         // this transforms entity coordinates to light filter cubemap coordinates
 564         // (also often used for other purposes)
 565         matrix4x4_t entitytolight;
 566         // based on entitytolight this transforms -1 to +1 to 0 to 1 for purposes
 567         // of attenuation texturing in full 3D (Z result often ignored)
 568         matrix4x4_t entitytoattenuationxyz;
 569         // this transforms only the Z to S, and T is always 0.5
 570         matrix4x4_t entitytoattenuationz;
 571
 572         // user wavefunc parameters (from csqc)
 573         float userwavefunc_param[Q3WAVEFUNC_USER_COUNT];
 574
 575         // pointer to an entity_render_t used only by R_GetCurrentTexture and
 576         // RSurf_ActiveModelEntity as a unique id within each frame (see r_frame
 577         // also)
 578         entity_render_t *entity;
 579 }
 580 rsurfacestate_t;
 581
 582 extern rsurfacestate_t rsurface;
 583
 584 void R_HDR_UpdateIrisAdaptation(const vec3_t point);
 585
 586 void RSurf_ActiveModelEntity(const entity_render_t *ent, qboolean wantnormals, qboolean wanttangents, qboolean prepass);
 587 void RSurf_ActiveCustomEntity(const matrix4x4_t *matrix, const matrix4x4_t *inversematrix, int entflags, double shadertime, float r, float g, float b, float a, int numvertices, const float *vertex3f, const float *texcoord2f, const float *normal3f, const float *svector3f, const float *tvector3f, const float *color4f, int numtriangles, const int *element3i, const unsigned short *element3s, qboolean wantnormals, qboolean wanttangents);
 588 void RSurf_SetupDepthAndCulling(void);
 589
 590 texture_t *R_GetCurrentTexture(texture_t *t);
 591 void R_DrawModelSurfaces(entity_render_t *ent, qboolean skysurfaces, qboolean writedepth, qboolean depthonly, qboolean debug, qboolean prepass);
 592 void R_DrawCustomSurface(skinframe_t *skinframe, const matrix4x4_t *texmatrix, int materialflags, int firstvertex, int numvertices, int firsttriangle, int numtriangles, qboolean writedepth, qboolean prepass);
 593 void R_DrawCustomSurface_Texture(texture_t *texture, const matrix4x4_t *texmatrix, int materialflags, int firstvertex, int numvertices, int firsttriangle, int numtriangles, qboolean writedepth, qboolean prepass);
 594
 595 #define BATCHNEED_VERTEXMESH_VERTEX           (1<< 0) // set up positions in rsurface.batchvertexmesh
 596 #define BATCHNEED_VERTEXMESH_NORMAL           (1<< 1) // set up normals in rsurface.batchvertexmesh
 597 #define BATCHNEED_VERTEXMESH_VECTOR           (1<< 2) // set up tangent vectors in rsurface.batchvertexmesh
 598 #define BATCHNEED_VERTEXMESH_VERTEXTINTCOLOR  (1<< 3) // set up vertex tint colors in rsurface.batchvertexmesh
 599 #define BATCHNEED_VERTEXMESH_VERTEXCOLOR      (1<< 4) // set up vertex light colors in rsurface.batchvertexmesh
 600 #define BATCHNEED_VERTEXMESH_TEXCOORD         (1<< 5) // set up surface texcoords in rsurface.batchvertexmesh
 601 #define BATCHNEED_VERTEXMESH_LIGHTMAP         (1<< 6) // set up lightmap texcoords in rsurface.batchvertexmesh
 602 #define BATCHNEED_VERTEXMESH_SKELETAL         (1<< 7) // set up skeletal index and weight data for vertex shader
 603 #define BATCHNEED_ARRAY_VERTEX                (1<< 8) // set up rsurface.batchvertex3f
 604 #define BATCHNEED_ARRAY_NORMAL                (1<< 9) // set up rsurface.batchnormal3f
 605 #define BATCHNEED_ARRAY_VECTOR                (1<<10) // set up rsurface.batchsvector3f and rsurface.batchtvector3f
 606 #define BATCHNEED_ARRAY_VERTEXTINTCOLOR       (1<<11) // set up rsurface.batchvertexcolor4f
 607 #define BATCHNEED_ARRAY_VERTEXCOLOR           (1<<12) // set up rsurface.batchlightmapcolor4f
 608 #define BATCHNEED_ARRAY_TEXCOORD              (1<<13) // set up rsurface.batchtexcoordtexture2f
 609 #define BATCHNEED_ARRAY_LIGHTMAP              (1<<14) // set up rsurface.batchtexcoordlightmap2f
 610 #define BATCHNEED_ARRAY_SKELETAL              (1<<15) // set up skeletal index and weight data for vertex shader
 611 #define BATCHNEED_NOGAPS                      (1<<16) // force vertex copying if firstvertex is not zero or there are gaps
 612 #define BATCHNEED_ALLOWMULTIDRAW              (1<<17) // allow multiple draws
 613 void RSurf_PrepareVerticesForBatch(int batchneed, int texturenumsurfaces, const msurface_t **texturesurfacelist);
 614 void RSurf_DrawBatch(void);
 615
 616 void R_DecalSystem_SplatEntities(const vec3_t org, const vec3_t normal, float r, float g, float b, float a, float s1, float t1, float s2, float t2, float size);
 617
 618 typedef enum rsurfacepass_e
 619 {
 620         RSURFPASS_BASE,
 621         RSURFPASS_BACKGROUND,
 622         RSURFPASS_RTLIGHT,
 623         RSURFPASS_DEFERREDGEOMETRY
 624 }
 625 rsurfacepass_t;
 626
 627 void R_SetupShader_Generic(rtexture_t *first, rtexture_t *second, int texturemode, int rgbscale, qboolean usegamma, qboolean notrippy, qboolean suppresstexalpha);
 628 void R_SetupShader_Generic_NoTexture(qboolean usegamma, qboolean notrippy);
 629 void R_SetupShader_DepthOrShadow(qboolean notrippy, qboolean depthrgb, qboolean skeletal);
 630 void R_SetupShader_Surface(const float ambientcolor[3], const float diffusecolor[3], const float specularcolor[3], rsurfacepass_t rsurfacepass, int texturenumsurfaces, const msurface_t **texturesurfacelist, void *waterplane, qboolean notrippy);
 631 void R_SetupShader_DeferredLight(const rtlight_t *rtlight);
 632
 633 typedef struct r_rendertarget_s {
 634         // texcoords for sampling from the viewport (clockwise: 0,0 1,0 1,1 0,1)
 635         float texcoord2f[8];
 636         // textures are this size and type
 637         int texturewidth;
 638         int textureheight;
 639         // TEXTYPE for each color target - usually TEXTYPE_COLORBUFFER16F
 640         textype_t colortextype[4];
 641         // TEXTYPE for depth target - usually TEXTYPE_DEPTHBUFFER24 or TEXTYPE_SHADOWMAP24_COMP
 642         textype_t depthtextype;
 643         // if true the depth target will be a renderbuffer rather than a texture (still rtexture_t though)
 644         qboolean depthisrenderbuffer;
 645         // framebuffer object referencing the textures
 646         int fbo;
 647         // there can be up to 4 color targets and 1 depth target, the depthtexture
 648         // may be a real texture (readable) or just a renderbuffer (not readable,
 649         // but potentially faster)
 650         rtexture_t *colortexture[4];
 651         rtexture_t *depthtexture;
 652         // a rendertarget will not be reused in the same frame (realtime == lastusetime),
 653         // on a new frame, matching rendertargets will be reused (texturewidth, textureheight, number of color and depth textures and their types),
 654         // when a new frame arrives the rendertargets can be reused by requests for matching texturewidth,textureheight and fbo configuration (the number of color and depth textures), when a rendertarget is not reused for > 200ms (realtime - lastusetime > 0.2) the rendertarget's resources will be freed (fbo, textures) and it can be reused for any target in future frames
 655         double lastusetime;
 656 } r_rendertarget_t;
 657
 658 // called each frame after render to delete render targets that have not been used for a while
 659 void R_RenderTarget_FreeUnused(qboolean force);
 660 // returns a rendertarget, creates rendertarget if needed or intelligently reuses targets across frames if they match and have not been used already this frame
 661 r_rendertarget_t *R_RenderTarget_Get(int texturewidth, int textureheight, textype_t depthtextype, qboolean depthisrenderbuffer, textype_t colortextype0, textype_t colortextype1, textype_t colortextype2, textype_t colortextype3);
 662
 663 typedef struct r_waterstate_waterplane_s
 664 {
 665         r_rendertarget_t *rt_refraction; // MATERIALFLAG_WATERSHADER or MATERIALFLAG_REFRACTION
 666         r_rendertarget_t *rt_reflection; // MATERIALFLAG_WATERSHADER or MATERIALFLAG_REFLECTION
 667         r_rendertarget_t *rt_camera; // MATERIALFLAG_CAMERA
 668         mplane_t plane;
 669         int materialflags; // combined flags of all water surfaces on this plane
 670         unsigned char pvsbits[(MAX_MAP_LEAFS+7)>>3]; // FIXME: buffer overflow on huge maps
 671         qboolean pvsvalid;
 672         int camera_entity;
 673         vec3_t mins, maxs;
 674 }
 675 r_waterstate_waterplane_t;
 676
 677 typedef struct r_waterstate_s
 678 {
 679         int waterwidth, waterheight;
 680         int texturewidth, textureheight;
 681         int camerawidth, cameraheight;
 682
 683         int maxwaterplanes; // same as MAX_WATERPLANES
 684         int numwaterplanes;
 685         r_waterstate_waterplane_t waterplanes[MAX_WATERPLANES];
 686
 687         float screenscale[2];
 688         float screencenter[2];
 689
 690         qboolean enabled;
 691
 692         qboolean renderingscene; // true while rendering a refraction or reflection texture, disables water surfaces
 693         qboolean hideplayer;
 694 }
 695 r_waterstate_t;
 696
 697 typedef struct r_framebufferstate_s
 698 {
 699         textype_t textype; // type of color buffer we're using (dependent on r_viewfbo cvar)
 700         int screentexturewidth, screentextureheight; // dimensions of texture
 701
 702         // rt_* fields are per-RenderView so we reset them in R_Bloom_StartFrame
 703         r_rendertarget_t *rt_screen;
 704         r_rendertarget_t *rt_bloom;
 705
 706         rtexture_t *ghosttexture; // for r_motionblur (not recommended on multi-GPU hardware!)
 707         float ghosttexcoord2f[8]; // for r_motionblur
 708
 709         int bloomwidth, bloomheight;
 710
 711         // arrays for rendering the screen passes
 712         float offsettexcoord2f[8]; // temporary use while updating bloomtexture[]
 713
 714         r_waterstate_t water;
 715
 716         qboolean ghosttexture_valid; // don't draw garbage on first frame with motionblur
 717         qboolean usedepthtextures; // use depth texture instead of depth renderbuffer (faster if you need to read it later anyway)
 718
 719         // rendertargets (fbo and viewport), these can be reused across frames
 720         memexpandablearray_t rendertargets;
 721 }
 722 r_framebufferstate_t;
 723
 724 extern r_framebufferstate_t r_fb;
 725
 726 extern cvar_t r_viewfbo;
 727
 728 void R_ResetViewRendering2D_Common(int viewfbo, rtexture_t *viewdepthtexture, rtexture_t *viewcolortexture, int viewx, int viewy, int viewwidth, int viewheight, float x2, float y2); // this is called by R_ResetViewRendering2D and _DrawQ_Setup and internal
 729 void R_ResetViewRendering2D(int viewfbo, rtexture_t *viewdepthtexture, rtexture_t *viewcolortexture, int viewx, int viewy, int viewwidth, int viewheight);
 730 void R_ResetViewRendering3D(int viewfbo, rtexture_t *viewdepthtexture, rtexture_t *viewcolortexture, int viewx, int viewy, int viewwidth, int viewheight);
 731 void R_SetupView(qboolean allowwaterclippingplane, int viewfbo, rtexture_t *viewdepthtexture, rtexture_t *viewcolortexture, int viewx, int viewy, int viewwidth, int viewheight);
 732 void R_DebugLine(vec3_t start, vec3_t end);
 733 extern const float r_screenvertex3f[12];
 734 extern cvar_t r_showspriteedges;
 735 extern cvar_t r_showparticleedges;
 736 extern cvar_t r_shadows;
 737 extern cvar_t r_shadows_darken;
 738 extern cvar_t r_shadows_drawafterrtlighting;
 739 extern cvar_t r_shadows_castfrombmodels;
 740 extern cvar_t r_shadows_throwdistance;
 741 extern cvar_t r_shadows_throwdirection;
 742 extern cvar_t r_shadows_focus;
 743 extern cvar_t r_shadows_shadowmapscale;
 744 extern cvar_t r_shadows_shadowmapbias;
 745 extern cvar_t r_transparent_alphatocoverage;
 746 extern cvar_t r_transparent_sortsurfacesbynearest;
 747 extern cvar_t r_transparent_useplanardistance;
 748 extern cvar_t r_transparent_sortarraysize;
 749 extern cvar_t r_transparent_sortmindist;
 750 extern cvar_t r_transparent_sortmaxdist;
 751
 752 extern qboolean r_shadow_usingdeferredprepass;
 753 extern rtexture_t *r_shadow_attenuationgradienttexture;
 754 extern rtexture_t *r_shadow_attenuation2dtexture;
 755 extern rtexture_t *r_shadow_attenuation3dtexture;
 756 extern qboolean r_shadow_usingshadowmap2d;
 757 extern qboolean r_shadow_usingshadowmaportho;
 758 extern float r_shadow_modelshadowmap_texturescale[4];
 759 extern float r_shadow_modelshadowmap_parameters[4];
 760 extern float r_shadow_lightshadowmap_texturescale[4];
 761 extern float r_shadow_lightshadowmap_parameters[4];
 762 extern qboolean r_shadow_shadowmapvsdct;
 763 extern rtexture_t *r_shadow_shadowmap2ddepthbuffer;
 764 extern rtexture_t *r_shadow_shadowmap2ddepthtexture;
 765 extern rtexture_t *r_shadow_shadowmapvsdcttexture;
 766 extern matrix4x4_t r_shadow_shadowmapmatrix;
 767 extern int r_shadow_prepass_width;
 768 extern int r_shadow_prepass_height;
 769 extern rtexture_t *r_shadow_prepassgeometrydepthbuffer;
 770 extern rtexture_t *r_shadow_prepassgeometrynormalmaptexture;
 771 extern rtexture_t *r_shadow_prepasslightingdiffusetexture;
 772 extern rtexture_t *r_shadow_prepasslightingspeculartexture;
 773 extern int r_shadow_viewfbo;
 774 extern rtexture_t *r_shadow_viewdepthtexture;
 775 extern rtexture_t *r_shadow_viewcolortexture;
 776 extern int r_shadow_viewx;
 777 extern int r_shadow_viewy;
 778 extern int r_shadow_viewwidth;
 779 extern int r_shadow_viewheight;
 780
 781 void R_RenderScene(int viewfbo, rtexture_t *viewdepthtexture, rtexture_t *viewcolortexture, int viewx, int viewy, int viewwidth, int viewheight);
 782 void R_RenderWaterPlanes(int viewfbo, rtexture_t *viewdepthtexture, rtexture_t *viewcolortexture, int viewx, int viewy, int viewwidth, int viewheight);
 783
 784 void R_Model_Sprite_Draw(entity_render_t *ent);
 785
 786 struct prvm_prog_s;
 787 void R_UpdateFog(void);
 788 qboolean CL_VM_UpdateView(double frametime);
 789 void SCR_DrawConsole(void);
 790 void R_Shadow_EditLights_DrawSelectedLightProperties(void);
 791 void R_DecalSystem_Reset(decalsystem_t *decalsystem);
 792 void R_Shadow_UpdateBounceGridTexture(void);
 793 void R_DrawPortals(void);
 794 void R_BuildLightMap(const entity_render_t *ent, msurface_t *surface);
 795 void R_Water_AddWaterPlane(msurface_t *surface, int entno);
 796 int R_Shadow_GetRTLightInfo(unsigned int lightindex, float *origin, float *radius, float *color);
 797 dp_font_t *FindFont(const char *title, qboolean allocate_new);
 798 void LoadFont(qboolean override, const char *name, dp_font_t *fnt, float scale, float voffset);
 799
 800 void Render_Init(void);
 801
 802 // these are called by Render_Init
 803 void R_Textures_Init(void);
 804 void GL_Draw_Init(void);
 805 void GL_Main_Init(void);
 806 void R_Shadow_Init(void);
 807 void R_Sky_Init(void);
 808 void GL_Surf_Init(void);
 809 void R_Particles_Init(void);
 810 void R_Explosion_Init(void);
 811 void gl_backend_init(void);
 812 void Sbar_Init(void);
 813 void R_LightningBeams_Init(void);
 814 void Mod_RenderInit(void);
 815 void Font_Init(void);
 816
 817 qboolean R_CompileShader_CheckStaticParms(void);
 818 void R_GLSL_Restart_f(void);
 819
 820 #endif